ANALISIS PENGGUNAAN REAKTOR PEMBATAS ARUS SEBAGAI PEMBATAS ARUS HUBUNG SINGKAT DI PT. PULP AND PAPER

Transkripsi

1 ANALISIS PENGGUNAAN REAKTOR PEMBATAS ARUS SEBAGAI PEMBATAS ARUS HUBUNG SINGKAT DI PT. PULP AND PAPER Khairus Shalih*, Dian Yayan Sukma**, Edy Ervianto** *Alumni Teknik Elektro Universitas Riau **Jurusan Teknik Elektro Universitas Riau Kampus Binawidya Km 12,5 Simpang Baru Panam, Pekanbaru, 28293, Indonesia Jurusan Teknik Elektro Universitas Riau ABSTRACT To keep stability in power supply distribution, PT. Pulp and Paper used loop distribution system in their main substation. This thing caused possibilty of short-circuit current may exceed circuit breaker s capability. So we need to limiting that short-circuit current not exceed capability of existing circuit breaker. Short-circuit calculation will be done in main substation bus. With keeping possibilty of short-circuit current in secure level, so possibility of shortcircuit current that will happened in load bus will not exceed circuit breaker s capability. From the calculation of 3 phase short-circuit current IEC standard using ETAP Power Station 11, noted that 3 phase short-circuit making current at AC 4, AC 11, and AC 15 substation still exceed circuit breaker s capabilty. With added current limiting reactors at outgoing TC 40, TC 11, and TC 15 transformer with value of the reaktans eachone ohm, ohm, and ohm, the short-circuit making current at AC 4 substation decrease from ka to ka, at AC 11 substation decrease from ka to ka, and at AC 15 substation decrease from ka to ka. Where the lowest voltage at load bus is volt. Keywords: short-circuit, current limiting reactor, ETAP PENDAHULUAN Bertambahnya pembangkit-pembangkit tenaga listrik yang baru sebagai respon meningkatnya permintaan akan energi listrik menjadi penyebab naiknya level arus gangguan hubung singkat pada jaringan sistem tenaga. Besarnya arus hubung singkat yang ada berbeda antara satu titik dengan titik lainnya. Sehingga perlu dilakukan perhitungan pada setiap bagian dalam jaringan sehingga dapat ditentukan klasifikasi peralatan-peralatan proteksi yang akan digunakan. Gangguan hubung singkat yang sering terjadi dalam urutan jumlah kejadian pada sistem tenaga listrik adalah gangguan hubung singkat satu fasa ke tanah, fasa ke fasa, dua fasa ke tanah dan tiga fasa. Gangguan tiga fasa jarang terjadi di dalam sistem tenaga, tetapi memiliki nilai arus gangguan yang terbesar. Sehingga dalam menentukan kapasitas pemutusan suatu pemutus tenaga ditentukan berdasarkan nilai arus gangguan hubung singkat tiga fasa. Sebagai salah satu industri yang terus berkembang, kebutuhan akan energi listrik di PT. Pulp and Paper terus meningkat dari waktu ke waktu. Hal ini menyebabkan perusahaan yang telah berdiri sejak tahun 1993 ini terus menambah kapasitas daya yang dihasilkan pembangkit atau menambah pembangkit baru untuk mencukupi kebutuhan mereka akan energi listrik. Dengan meningkatnya energi listrik yang dihasilkan, menyebabkan besar arus hubung singkat pada sistem akan terus meningkat pula. Kemampuan pemutus arus gangguan (breaking capacity) dari peralatan seperti pemutus tenaga (circuit breaker) tidak dapat diperbaharui. Dengan kata lain, untuk meningkatkan kemampuan pemutusan dari Jom FTEKNIK Volume 2 No. 2 Oktober

2 suatu pemutus tenaga (PMT) hanya dapat dilakukan dengan mengganti pemutus tenaga tersebut. Jika hal ini dilakukan, maka akan membutuhkan investasi yang sangat besar karena diikuti dengan penggantian switchgear dan peralatan lainnya. Dalam sisi teknik, penggantian switchgear tidak dapat mengurangi besarnya arus gangguan hubung singkat yang terjadi. Alternatif lain yang dapat dilakukan untuk mengatasi besarnya arus hubung singkat yang terjadi adalah dengan menggunakan peralatan pembatas arus yang berfungsi untuk membatasi besar arus gangguan hubung singkat tersebut. Salah satunya reactor pembatas arus. Disamping kemampuannya dalam membatasi arus hubung singkat, reactor pembatas arus mempunyai dampak negatif seperti jatuh tegangan. Sehingga perlu dilakukan evaluasi terhadap reactor pembatas arus yang digunakan. 2. LANDASAN TEORI 2.1 Current Limiting Reactor Arus hubung singkat mempunyai kemungkinan yang cukup besar untuk dapat menyebabkan kerusakan pada saluran dan peralatan lain yang terhubung dalam jaringan sistem tenaga. Kapasitas pemutusan dari suatu pemutus tenaga (PMT) harus mampu memutuskan arus hubung singkat yang terjadi. Menurut Dann dan Rudd (1915) arus yang dapat mengalir ketika hubung singkat terjadi tergantung pada besarnya impedansi saluran. Untuk menjaga arus hubung singkat dalam batas aman, dapat dilakukan dengan menaikkan nilai reaktansi antara sumber tenaga dan lokasi gangguan. Salah satu metode yang digunakan untuk menaikkan nilai reaktansi dari jaringan tenaga listrik adalah dengan menggunakan peralatan current limiting reaktors (CLR). Current limiting reaktors digunakan untuk mengurangi arus yang dapat mengalir ketika terjadi hubung singkat, dengan tujuan untuk menurunkan tingkat stress pada konduktor, pemutus tenaga, dan peralatan lain yang dialiri arus gangguan. Hal ini memungkinkan untuk dapat menggunakan pemutus tenaga dengan kapasitas pemutusan yang rendah (Skrotzki, 1954: 435) Penempatan Reaktor Berdasarkan penempatannya di dalam sistem, reaktor dapat diklasifikasikan menjadi tiga, yaitu: reaktor pembatas arus generator, reaktor pembatas arus busbar dan reaktor pembatas arus feeder (Dann dan Rudd, 1915). a. Reaktor pembatas arus generator, biasanya digunakan pada generator yang memiliki nilai reaktansi dan terhubung langsung dengan busbar. Hal ini bertujuan untuk memproteksi busbar dari arus gangguan yang mengalir dari generator. Pemasangan reaktor pembatas arus generator dapat dilihat pada gambar 2.1. Generators Feeders Gambar 2.1 Reaktor Generator (Skrotzki, 1954: 435) Generators reactors b. Reaktor pembatas arus busbar digunakan apabila beberapa feeder dan sumber tenaga yang penting terkonsentrasi hanya pada satu bus, sehingga perlu untuk memisahkan bus agar gangguan tidak akan mengakibatkan pemadaman yang luas pada sistem tenaga (Irfan, 2007). Ada tiga cara penempatan reaktor pembatas arus busbar yang banyak digunakan, yaitu: (a) sistem straight bus, (b) sistem ring bus, dan (c) sistem star bus. G G G G Bus reactor Gambar 2.2 Sistem Straight bus (Irfan, 2007) Generators Gambar 2.3 Sistem ring bus (Skrotzki, 1954: 436) Jom FTEKNIK Volume 2 No. 2 Oktober

3 G G G G Gambar 2.4 Gambar 2.5 Sistem star bus (Irfan, 2007) c. Reaktor pembatas arus feeder (penyulang) yang ditempatkan pada outgoing feeder bertujuan untuk membatasi besarnya arus hubung singkat yang terjadi. Hal ini memungkinkan untuk menggunakan PMT dengan kapasitas pemutusan yang rendah. Reaktor dapat dihubungkan secara seri dengan penyulang-penyulang seperti ditunjukkan pada gambar 2.5. Generators feeders Feeder reactors Gambar 2.5 Reaktor penyulang (Skrotzki, 1954: 435) Reaktansi Reaktor Untuk menentukan nilai reaktansi reactor yang digunakan, maka dapat digunakan persamaan (1) berikut ini : X R = V s 1 ] 3 I sca I scb (1) Dikarenakan perhitungan arus hubung singkat menggunakan standar IEC dimana terdapat factor tegangan, maka persamaan (1) menjadi: X R = cv s 1 ] 3 I sca I scb (2) Dimana: X R = Reaktansi reactor V S = Tegangan nominal line to line (Volt) c = Faktor tegangan I sca = Arus hubung singkat setelah melewati reactor/target (Ampere) I scb = Arus hubung singkat sebelum melewati reactor/awal (Ampere) 2.2 Etap Powerstation 11 ETAP PowerStation merupakan program yang digunakan untuk menganalisa jaringan listrik. Program ini diciptakan dengan tiga konsep utama yaitu: 1. Operasi nyata virtual (Virtual Reality Operation). Pengoperasian program ini menyerupai operasi sistem listrik yang sesungguhnya di lapangan. 2. Data gabungan total (Total Integration of Data) ETAP PowerStation versi menggabungkan sifat kelistrikan, logika, mesin, dan fisik dari sistem dalam database yang sama. Hal ini mencegah data ganda dimasukkan ke dalam satu komponen. 3. Kesederhanaan input data (Simplicity in Data Entry) ETAP PoweStation menggunakan data lengkap dari peralatan listrik yang hanya membutuhkan satu jenis pemasukan data saja. Data Editor dirancang untuk mempercepat pemasukan data dengan menggunakan data minimum saja. Hal ini dilakukan dengan cara menyusun property editor untuk memasukkan data yang dibutuhkan saja pada analisa dan desain yang berbeda. Salah satu fasilitas yang terdapat pada ETAP PowerStation adalah kemampuannya untuk menjalankan analisa aliran daya baik dengan menggunakan metode Accelerated Gauss Siedel, Newton Raphson, maupun Fast de Coupled secara lebih cepat dan tepat daripada metode manual. 2.3 Analisis Aliran Daya Studi aliran daya adalah studi yang dilakukan untuk mendapatkan informasi mengenai magnitude dan sudut fasa tegangan pada terminal atau bus (simpul) tertentu dalam sistem tenaga listrik. Dari dua besaran ini kemudian dapat diperoleh besaran-besaran lain seperti aliran daya aktif dan daya reaktif serta arus yang mengalir pada semua peralatan yang terhubung antara bus dengan bus. Representasi fasa tunggal selalu dilakukan karena sistem dianggap seimbang. Untuk mendapatkan penyelesaian aliran daya pada setiap bus (simpul) perlu diketahui dua buah parameter, tergantung pada parameter-parameter yang diketahui, maka Jom FTEKNIK Volume 2 No. 2 Oktober

4 setiap bus (simpul) di sistem dibagi dalam 3 macam, yaitu (Cekdin, 2007: 1): 1. Slack bus atau swing bus atau bus referensi Slack bus berfungsi untuk menyuplai kekurangan daya real P dan daya reaktif Q pada sistem. Parameter yang diketahui adalah harga skalar tegangan V dan sudut fasanya θ. 2. Voltage controlled bus atau bus generator Parameter yang diketahui adalah daya real P dan harga skalar tegangan V, sedangkan parameter yang tidak diketahui θ daya reaktif Q. 3. Load bus atau bus beban Parameter yang diketahui adalah daya real P dan daya reaktif Q Persamaan Aliran Daya Persamaan aliran daya adalah persamaan yang diformulasikan dari model jaringan sistem tenaga listrik yang menggunakan hokum kirchhoff. Aplikasi Hukum Kirchhoff pada pada bus i diberikan dalam (Cekdin, 2007: 4) : I i = y i0 V i + y i1 (V i V 1 ) + y i2 (V i Atau, V 2 ) + + y in (V i V n ) = (y i0 + y i1 + y i2 + + y in )V i y i1 V 1 y i2 V 2 y in V n (3) Daya kompleks pada bus i adalah: P i jq i = V i I i (7) Subtitusi Persamaan (6) untuk I i ke dalam Persamaan (7) menghasilkan: Pisahkan bagian real dan imajiner: Persamaan (9) dan (10) membentuk persamaan aljabar non linier dengan variabel sendiri. Besar setiap variabel dinyatakan dalam satuan per unit dan untuk sudut fasa dinyatakan dalam satuan radian. Matriks Jacobian memberikan perbandingan linier antara perubahan pada (k) sudut teganan δ i dan besarnya tegangan V i (k) dengan sedikit perubahan pada daya aktif ( P i (k) ) dan daya reaktif ( Qi (k) ). Dalam bentuk singkat dapat ditulis seperti berikut: Metode Newton Raphson Dasar dari metode Newton Raphson dalam penyelesaian aliran daya adalah deret Taylor untuk suatu fungsi dengan dua variable lebih. Metode Newton Raphson menyelesaikan masalah aliran daya dengan menggunakan suatu set persamaan non linier untuk menghitung besarnya tegangan dan sudut fasa tegangan tiap bus (Cekdin, 2007: 8). Dalam metode ini persamaan aliran daya dirumuskan dalam bentuk polar. Arus yang memasuki bus i dapat dicari dengan persamaan (4). Persamaan tersebut dapat ditulis ulang menjadi: Persamaan di atas bila ditulis dalam bentuk polar adalah: (k) Harga dari P i (k) dan Q i berbeda antara yang terjadwal dengan nilai perhitungan, dan ini disebut sisa daya yang diberikan dengan: (k) P i = sch k Pi P i (12) Q (k) i = Q sch k i Q i (13) Perhitungan baru untuk sudut fasa dan tegangan bus adalah: (k+1) (k) (k) δ i = δi + δi (14) V i (k+1) = Vi (k) + Vi (k) (15) 2.4 Perhitungan Arus Hubung Singkat Standar IEC Arus Hubung Singkat 3 Fasa Simetris Awal (Ik ) Arus hubung singkat 3 fasa simetris awal (Ik ) adalah nilai efektif pada komponen simetris AC dari calon arus hubung singkat 3 Jom FTEKNIK Volume 2 No. 2 Oktober

5 fasa yang berlaku pada saat gangguan hubung singkat. untuk menghitung Ik, dapat digunakan rumus: I " k = cu n cu n (16) Nominal Voltage Un Low Voltage 100 V to 1000 V Medium Voltage >1kV to 35 kv High Voltage > 35 kv Tabel 2.1 Faktor tegangan Voltage factor c for the calculation of maximum minimum S-C S-C Current Current Arus Puncak Hubung Singkat (Ip) Arus puncak hubung singkat (Ip) adalah arus hubung singkat subtransien tertinggi pada setengah periode pertama. Untuk menghitung arus Ip dapat digunakan persamaan: I p = k s x 2I k " (17) k s = 1.02 x 0.98 e 3R e Xe (18) 3. METODE PENELITIAN 3.1 Studi Literatur Studi literatur bertujuan untuk mendapatkan teori atau landasan yang relefan terhadap objek yang akan diteliti dalam tugas akhir ini. Sumber yang digunakan dalam studi literatur diperoleh dari e-book, buku teks, simposium, skripsi, dan jurnal-jurnal ilmiah. 3.2 Survei Lapangan Survei lapangan bertujuan untuk meninjau dan mengumpulkan variabel-variabel objek yang akan diteliti, yaitu penggunaan reaktor pembatas arus untuk membatasi arus hubung singkat di PT. Pulp and Paper serta mengumpulkan data-data yang diperlukan dalam penelitian tugas akhir ini. = 3.3 Objek Penelitian 3Z k 3 R 2 k +X2 k Objek yang dijadikan sebagai bahan penelitian untuk tugas akhir ini adalah reaktor Dimana: pembatas arus (CLR) yang digunakan pada U n = Tegangan nominal sistem tenaga listrik di PT. Pulp and Paper. c = Faktor Tegangan (dapat dilihat pada Penggunaan reaktor ini bertujuan untuk tabel 2.1) membatasi arus gangguan hubung singkat yang R e = Resistansi ekuivalen semua R yang dapat mengalir sehingga tidak melebihi dilalui arus hubung singkat kapasitas hubung singkat dari pemutus tenaga X e = Reaktansi ekuivalen semua X yang dilalui arus hubung singkat (PMT) yang ada. Di PT. Pulp and Paper terdapat berbagai macam peralatan yang digunakan untuk menjalankan fungsi pabrik antara lain trafo, motor-motor untuk menggerakkan konveyor, motor-motor untuk menggerakkan pompa dan kipas, beban penerangan, panel-panel, berbagai alat instrumentasi dan juga penghantar Data Penelitian Data-data yang diperoleh dari hasil observasi dan penelitian di lapangan adalah sebagai berikut: a. Data Generator b. Data Transformator c. Data Saluran d. Data Pemutus Tenaga e. Data Beban Penuh 3.4 Konfigurasi Studi Kasus Sistem Tenaga Listrik Tanpa CLR Studi kasus ini menggambarkan sistem tenaga listrik existing tanpa penambahan reaktor pembatas arus. Simulasi ini dilakukan dengan tujuan untuk mengevaluasi kemampuan PMT terhadap kemungkinan terjadinya gangguan hubung singkat. Sehingga dapat ditentukan PMT mana saja yang telah terlewati kapasitas hubung singkatnya. Besar arus hubung singkat yang mungkin terjadi akan digunakan untuk menentukan rating minimal reaktor pembatas arus yang harus digunakan Sistem Tenaga Listrik Existing Studi kasus ini menggambarkan sistem tenaga listrik existing, dimana telah terpasang 7 buah reaktor pembatas arus. Simulasi ini dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui pembatasan arus hubung singkat yang dapat dicapai dengan penggunaan reaktor pembatas arus existing. Evaluasi terhadap kapasitas PMT kembali dilakukan untuk mengetahui PMT Jom FTEKNIK Volume 2 No. 2 Oktober

6 mana saja yang masih terlampaui kapasitas hubung singkat. Selain itu, juga dilakukan perhitungan terhadap jatuh tegangan yang ditimbulkan akibat pemasangan reaktor pembatas arus. Hal ini bertujuan untuk menjaga drop tegangan pada sistem tidak lebih dari 5 % sesuai dengan standar SPLN 72: Sistem Tenaga Listrik CLR Rekomendasi Studi kasus ini menggambarkan hasil evaluasi penggunaan reaktor pembatas arus pada kondisi sistem tenaga listrik existing. Dimana dilakukan penambahan reaktor pembatas arus pada setiap bus yang masih terlewati kapasitas hubung singkat PMT sehingga parameter arus gangguan hubung singkat lebih dari kapasitas hubung singkat PMT serta drop tegangan pada beban tidak lebih dari 5%. 3.5 Program yang Digunakan Sistem tenaga listrik industri saat ini telah demikian kompleks sehingga perhitungan ataupun analisis hubung singkat yang dilakukan secara manual akan membutuhkan waktu dan energi yang sangat besar dan berbagai keterbatasan pun memaksa diterapkannya asumsi-asumsi. Untuk itu, perhitungan aliran daya dan arus hubung singkat disimulasikan dengan menggunakan bantuan program ETAP Powerstation 11. Pengoperasian program ini hampir sama dengan sistem tenaga listrik secara nyata. Data lengkap dari setiap peralatan listrik dibutuhkan pada proses pemasukan data. Program ETAP Powerstation 11 terdapat fasilitas untuk membuat single line diagram yang sesuai dengan objek penelitian dari menumenu program yang ada pada program ETAP Powerstation 11, sehingga memberikan kemudahan bagi pengguna untuk menjalankan program tersebut. Single line diagram atau diagram segaris sistem tenaga listrik merupakan data awal sebagai masukan pada ETAP Powerstation 11. Selain itu, juga diperlukan data-data masukan berupa karakteristrik komponen tenaga listrik seperti generator, trafo, pemutus tenaga, beban, dan jenis penghantar Data Masukan Program Data-data yang diperlukan untuk perhitungan aliran daya dan hubung singkat menggunakan software ETAP antara lain: 1. Data Bus, terdiri dari ID bus Nominal kv 2. Data Kabel, terdiri dari Panjang kabel Nilai atau besaran dari R dan X 3. Data Generator, terdiri dari ID generator Mode Operasi Nominal kv Rating MW/MVA Reaktansi sub-transient, transient, dan steady-state 4. Data Transformator, terdiri dari ID transformator Nominal kv primer dan sekunder Rating KVA/MVA % Z Hubungan belitan 5. Data Beban, terdiri dari ID beban Rating KVA/MVA Nominal kv Faktor daya Untuk data atau parameter yang diperlukan tetapi tidak tercantum pada peralatan, maka digunakan data atau parameter yang terdapat dalam library ETAP Powerstation 11, kemudian disesuaikan dengan data peralatan sebenarnya Simulasi Aliran Daya pada ETAP Powerstation 11 Simulasi aliran daya dilakukan untuk menentukan arus nominal pada keadaan normal yang melewati PMT, dimana arus ini besarnya berbeda-beda untuk setiap PMT. Simulasi aliran daya menggunakan ETAP Powerstation 11 dapat dilakukan dengan 3 metode, yaitu : Newton-Raphson, Fast de Couple, dan Accelerated Gauss-Seidel. Di dalam penelitian ini penulis menggunakan metode Newton- Raphson. Dimana sebelum dilakukan simulasi perhitungan aliran daya, terlebih dahulu dimasukkan data iterasi maksimum dan ketelitian Perhitungan Arus Hubung Singkat pada ETAP Powerstation 11 Perhitungan arus hubung singkat menggunakan ETAP Powerstation 11 dapat dilakukan dengan 2 standar, yaitu: ANSI/IEEE dan IEC. Di dalam penelitian ini penulis menggunakan standar IEC dalam perhitungan arus hubung singkat. Dimana sebelum dilakukan simulasi perhitungan arus Jom FTEKNIK Volume 2 No. 2 Oktober

7 Arus Puncak Hubung Singkat (ka) AC 12 AC 15 AC 1 AC 14 AC 11 AC 3 AC 4 AC 17 AC 18 AC 16 AC 21 hubung singkat, terlebih dahulu dipilih faktor tegangan dan metode perhitungan. Hasil dari perhitungan hubung singkat ini digunakan untuk mengevaluasi kemampuan PMT saat terjadi gangguan hubung singkat.evaluasi PMT dapat dilihat dari nilai arus puncak hubung singkat (peak short circuit current). Perhitungan arus hubung singkat dilakukan pada setiap substation. Hal ini dikarenakan besar arus hubung singkat yang terjadi di pangkal setiap saluran/feeder sama dengan besar arus hubung singkat yang terjadi pada bus substation. Selain itu, kontribusi arus hubung singkat terbesar berasal dari sisi sumber atau pembangkit. Sehingga besar arus hubung singkat pada setiap bus beban lebih kecil dari besar arus hubung singkat pada bus substation. A Menentukan besar arus hubung singkat dan drop tegangan setelah menggunakan CLR melalui simulasi software ETAP 11 besar arus gangguan hubung singkat < kapasitas pemutusan CB dan drop tegangan < 5%? Ya Evaluasi dan rekomendasi penggunaan CLR Tidak Lakukan perubahan terhadap rating dan penempatan reaktor 3.6 Prosedur Penelitian Secara umum prosedur penelitian dijalankan sesuai dengan tahapan-tahapan pada diagram alir (flowchart) penelitian Gambar 3.1. Selesai Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian Tidak Mulai Studi literatur Mengumpulkan data generator, transformator, circuit breaker, konduktor, current limiting reactor, beban, dan single line diagram sistem tenaga listrik PT. RAPP Data Terpenuhi? Ya Menentukan besar arus hubung singkat dan jatuh tegangan sebelum menggunakan CLR melalui simulasi software ETAP 11 A 4. ANALISIS DAN HASIL Dari hasil perhitungan arus hubung singkat standar IEC dengan bantuan software ETAP 11 seperti terlampir pada gambar 4.1 dapat dilihat arus puncak hubung singkat pada pangkal saluran/feeder yang melewati PMT pada masing-masing substation system tenaga listrik PT. Pulp and Paper Substation Gambar 4.1 Arus Puncak Hubung Singkat Pada Masing-masing Substation Perstudi-kasus Dari gambar 4.1 di atas dapat dilihat bahwa setelah menggunakan CLR rekomendasi arus Jom FTEKNIK Volume 2 No. 2 Oktober

8 AC 3.00 AC 3.02 AC 3.03 AC 3.04 AC 3.05 AC 3.09 AC 2.03 AC 2.05 AC 2.06 AC 2.09 AC 1.02 AC 1.06 AC 1.08 AC 1.11 AC 1.13 AC 1.15 AC 1.20 melewati PMT setiap substation menurun. Pada substation AC 12, arus puncak melewati PMT menurun dari ka menjadi ka. Pada substation AC 15, arus puncak melewati PMT menurun dari ka menjadi ka. Pada substation AC 1, arus puncak hubung singkat pada pangkal saluran yang melewati PMT menurun dari ka menjadi ka. Pada substation AC 14, arus puncak melewati PMT menurun dari ka menjadi ka. Pada substation AC 11, arus puncak melewati PMT menurun dari ka menjadi ka. Pada substation AC 3, arus puncak hubung singkat pada pangkal saluran yang melewati PMT menurun dari ka menjadi ka. Pada substation AC 4, arus puncak hubung singkat pada pangkal saluran yang melewati PMT menurun dari ka menjadi ka. Pada substation AC 17, arus puncak melewati PMT menurun dari ka menjadi ka. Pada substation AC 18, arus puncak melewati PMT menurun dari ka menjadi ka. Pada substation AC 16, arus puncak melewati PMT menurun dari ka menjadi ka. Pada substation AC 21, arus puncak melewati PMT menurun dari ka menjadi ka. Dari pembahasan di atas maka di dapat penurunan rata-rata arus hubung singkat pada pangkal saluran setelah menggunakan CLR rekomendasi dari ka menjadi ka atau % Hasil perhitungan aliran daya menggunakan metode newton raphson melalui simulasi software ETAP 11, didapatkan tegangan pada masing-masing feeder sistem tenaga listrik PT. Pulp and Paper dapat dilihat pada gambar 4.2 sampai dengan gambar Gambar 4.2 Tegangan pada masing-masing feeder pada substation AC 1 per-studi kasus Gambar 4.3 Tegangan pada masing-masing feeder pada substation AC 2 per-studi kasus Gambar 4.4 Tegangan pada masing-masing feeder pada substation AC 3 per-studi kasus Jom FTEKNIK Volume 2 No. 2 Oktober

9 AC AC AC AC AC AC AC AC AC AC AC Tegangan (volt) AC AC AC AC AC AC AC AC 4.02 AC 4.05 AC 4.06 AC 4.07 AC AC AC AC AC AC AC Gambar 4.5 Tegangan pada masing-masing feeder pada substation AC 4 per-studi kasus Tanpa CLR CLR Rekomendasi CLR Existing Gambar 4.8 Tegangan pada masing-masing feeder pada substation AC 14 perstudi kasus PD 1 PD 2 Noss C AC Gambar 4.6 Tegangan pada masing-masing feeder pada substation AC 11 per-studi kasus Gambar 4.9 Tegangan pada masing-masing feeder pada substation AC 15 per-studi kasus AC AC AC AC Gambar 4.7 Tegangan pada masing-masing feeder pada substation AC 12 per-studi kasus Gambar 4.10 Tegangan pada masing-masing feeder pada substation AC 16 per-studi kasus Jom FTEKNIK Volume 2 No. 2 Oktober

10 Dari gambar 4.10 dapat dilihat bahwa pada system tenaga listrik menggunakan CLR Existing tegangan pada feeder AC dan AC masing-masing volt dan volt. Sehingga penggunaan reactor LC dan LC pada kedua feeder tersebut tidak direkomendasikan. Selain itu, dari gambar 4.1 dapat dilihat bahwa arus puncak hubung yang melewati PMT pada substation AC 16 masih berada di bawah kapasitas arus puncak hubung singkat pemutus tenaga Gambar 4.11 Tegangan pada masing-masing feeder pada substation AC 17 per-studi kasus Gambar 4.12 Tegangan pada masing-masing feeder pada substation AC 18 per-studi kasus Gambar 4.13 Tegangan pada masing-masing feeder pada substation AC 21 per-studi kasus Dari gambar 4.3 dapat dilihat bahwa tegangan pada feeder AC 2.09 ketika beban penuh adalah volt dan sudah melewati batas jatuh tegangan maksimum. Sehingga penggunaan reactor LC 471 pada feeder AC 2.09 tidak direkomendasikan. Dari gambar 4.2 sampai dengan gambar 4.13 diketahui bahwa tegangan beban terendah system tenaga listrik tanpa CLR adalah volt. Sedangkan pada system tenaga listrik menggunakan CLR rekomendasi tegangan beban terendah adalah volt 1. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan 1. Dengan menggunakan reaktor pembatas arus penggantian PMT pada 6 substation di PT. Pulp and Paper yang sudah terlewati kapasitas arus puncaknya dapat dihindari. 2. Penggunaan reaktor LC 471 pada feeder AC 2.09, reaktor LC pada feeder AC 16.04, dan LC pada feeder AC tidak direkomendasikan karena jatuh tegangan pada saat beban penuh melebihi batas jatuh tegangan maksimum 5%. 3. Dengan tambahan reaktor pembatas arus pada keluaran trafo TC 40, TC 11, dan TC 15, arus puncak hubung singkat 3 fasa pada pangkal saluran yang melewati PMT pada substation AC 4 turun dari ka menjadi ka, pada substation AC 11 turun dari ka menjadi , dan pada Jom FTEKNIK Volume 2 No. 2 Oktober

11 substation AC 15 turun dari ka menjadi ka. Dimana tegangan terendah pada bus beban adalah Volt atau % dari tegangan nominal. 5.2 Saran Adapun saran yang ingin disampaikan oleh peniliti adalah untuk penelitian selanjutnya dapat menggunakan teknik pembatasan arus gangguan lainnya seperti superconducting fault current limiter dan solid state fault current limiter serta mempelajari cara kerjanya masing-masing. DAFTAR PUSTAKA Cekdin, Cekmas Sistem Tenaga Listrik. Penerbit Andi. Yogyakarta Dann, W.M. dan H.H. Rudd The Use of Current-Limiting Reactors. Simposium Meeting of the Society of Mechanical, Electrical and Steam Engineers, Boody House, Toledo, Ohio. June Irfan, Darul Analisis Penggunaan Reaktor Seri Sebagai Pembatas Arus Hubung Singkat di Busbar 150 kv GI Plumpang. Tesis. S2 Teknik Elektro UGM. Yogyakarta Skrotzki, Bernhardt G.A Electric Transmission and Distribution. Robert E. Krieger Publishing Company, Inc. Florida Jom FTEKNIK Volume 2 No. 2 Oktober